頁(yè)巖中含有一定量的黏土礦物,在與水基壓裂液接觸后會(huì)表現(xiàn)出與泥巖相同的膨脹特性和強(qiáng)度弱化效應(yīng),進(jìn)而引起套管外載增加,在頁(yè)巖儲(chǔ)層壓裂過(guò)程中套管出現(xiàn)不同程度的變形問(wèn)題。以渝東北地區(qū)龍馬溪組頁(yè)巖為研究對(duì)象,開(kāi)展不同溶液體系下頁(yè)巖的自吸、膨脹特性物理實(shí)驗(yàn),分析頁(yè)巖水化對(duì)其巖石力學(xué)特性的影響。結(jié)果表明:頁(yè)巖吸水量與時(shí)間呈對(duì)數(shù)遞增關(guān)系,在不同溶液體系中,吸水量大小表現(xiàn)為蒸餾水>地層水>滑溜水,含有減阻劑濃度小的滑溜水體系更利于減弱頁(yè)巖的吸水能力;頁(yè)巖膨脹率與時(shí)間呈逐漸增長(zhǎng)趨勢(shì),黏土礦物含量、圍壓和溶液體系對(duì)頁(yè)巖膨脹率影響明顯,相對(duì)于黏土含量,圍壓對(duì)膨脹率影響更加明顯,頁(yè)巖在溶液體系中的膨脹性能表現(xiàn)為蒸餾水>地層水>滑溜水;頁(yè)巖的抗壓強(qiáng)度和彈性模量都隨著水化時(shí)間的增加整體呈線性遞減規(guī)律。研究結(jié)果對(duì)完井過(guò)程套管強(qiáng)度設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。 

【文章來(lái)源】：煤田地質(zhì)與勘探. 2020,48(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

巖心自吸實(shí)驗(yàn)裝置示意

龍馬溪組下部頁(yè)巖(mb-1-7—mb-1-9)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，在16 h內(nèi)，巖心吸入蒸餾水量最大，蒸餾水滲吸速率最高，反映出頁(yè)巖巖心對(duì)蒸餾水的吸水能力最強(qiáng)。巖心在蒸餾水中單位面積最大吸液量為0.014 1 g；在地層水中為0.013 g，僅次于蒸餾水；在滑溜水中為0.011 g，吸水能力最弱，說(shuō)明滑溜水中的添加劑在一定程度上減少了液體的浸入。龍馬溪組上部頁(yè)巖mb-2-1—mb-2-3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，由圖中可以看出，在溶液體系中頁(yè)巖自吸量隨時(shí)間的變化規(guī)律與下部巖樣基本一致，自吸量與時(shí)間都呈對(duì)數(shù)函數(shù)遞增規(guī)律，但是在黏土礦物含量較高的龍馬溪組上部，頁(yè)巖的自吸量整體較大。同時(shí)，頁(yè)巖對(duì)不同溶液吸水能力都表現(xiàn)為蒸餾水>地層水>滑溜水，含有減阻劑濃度小的滑溜水體系更利于減弱頁(yè)巖的吸水能力。

龍馬溪組上部頁(yè)巖mb-2-1—mb-2-3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，由圖中可以看出，在溶液體系中頁(yè)巖自吸量隨時(shí)間的變化規(guī)律與下部巖樣基本一致，自吸量與時(shí)間都呈對(duì)數(shù)函數(shù)遞增規(guī)律，但是在黏土礦物含量較高的龍馬溪組上部，頁(yè)巖的自吸量整體較大。同時(shí)，頁(yè)巖對(duì)不同溶液吸水能力都表現(xiàn)為蒸餾水>地層水>滑溜水，含有減阻劑濃度小的滑溜水體系更利于減弱頁(yè)巖的吸水能力。3.2 頁(yè)巖膨脹特性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水化對(duì)泥頁(yè)巖地層“安全”鉆井的影響[J]. 劉向君,羅平亞,劉友家.  西南石油學(xué)院學(xué)報(bào). 1999(02)

碩士論文
[1]基于頁(yè)巖數(shù)字巖心的氣-水兩相流動(dòng)模擬方法研究[D]. 姚晨昊.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2016



本文編號(hào)：3413061